仪器分析—-紫外吸收光谱分析法课件.ppt

1、19:55:39第九章第九章第九章第九章第九章第九章 紫外可见吸收光谱法紫外可见吸收光谱法紫外可见吸收光谱法紫外可见吸收光谱法紫外可见吸收光谱法紫外可见吸收光谱法第一节第一节 紫外吸收光谱基本原理紫外吸收光谱基本原理principles of ultraviolet spectrometry第二节第二节 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计ultraviolet spectrometer第三节第三节紫外紫外-可见可见吸收光谱法的应用吸收光谱法的应用application of Ultraviolet spectrometry19:55:40第九章第九章第九章第九章第九章第九章 紫外吸收光谱紫

2、外吸收光谱紫外吸收光谱紫外吸收光谱紫外吸收光谱紫外吸收光谱分析法分析法分析法分析法分析法分析法一、一、紫外吸收光谱的产生紫外吸收光谱的产生formation of UV二、二、有机物紫外吸收光谱有机物紫外吸收光谱ultraviolet spectrometry of organic compounds三、金属配合物的紫外吸收三、金属配合物的紫外吸收光谱光谱ultraviolet spectrometry of metal complexometric compounds第一节第一节第一节第一节第一节第一节 紫外吸收紫外吸收紫外吸收紫外吸收紫外吸收紫外吸收光谱分析基本原理光谱分析基本原理光谱分析

3、基本原理光谱分析基本原理光谱分析基本原理光谱分析基本原理ultraviolet ultraviolet ultraviolet spectrometry,UVspectrometry,UVspectrometry,UVprinciples of UVprinciples of UVprinciples of UV19:55:41一、紫外吸收光谱的产生一、紫外吸收光谱的产生一、紫外吸收光谱的产生一、紫外吸收光谱的产生一、紫外吸收光谱的产生一、紫外吸收光谱的产生 formation of UVformation of UVformation of UV1.1.概述概述紫外吸收光谱：紫外吸收光谱：分

4、子价电子能级跃迁分子价电子能级跃迁。波长范围：波长范围：100-800 nm.(1)远紫外光区远紫外光区:100-200nm (2)近紫外光区近紫外光区:200-400nm(3)可见光区可见光区:400-800nm 250 300 350 400nm1234A A 可用于结构鉴定和定量分析。可用于结构鉴定和定量分析。电子跃迁的同时，伴随着振动转动能级的跃迁电子跃迁的同时，伴随着振动转动能级的跃迁;带状光谱带状光谱。19:55:422.2.2.2.2.2.物质对光的选择性吸收及吸收曲线物质对光的选择性吸收及吸收曲线物质对光的选择性吸收及吸收曲线物质对光的选择性吸收及吸收曲线物质对光的选择性吸收及

5、吸收曲线物质对光的选择性吸收及吸收曲线M +热M+荧光或磷光 E=E2 -E1=h 量子化量子化；选择性吸收；选择性吸收吸收曲线与最大吸收波吸收曲线与最大吸收波长长 max 用不同波长的单色光用不同波长的单色光照射，测吸光度照射，测吸光度;M +h M*基态基态 激发态激发态E1 （E）E219:55:43吸收曲线的讨论：吸收曲线的讨论：吸收曲线的讨论：吸收曲线的讨论：吸收曲线的讨论：吸收曲线的讨论：同一种物质对不同波长光的吸光度同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为不同。吸光度最大处对应的波长称为最最大吸收波长大吸收波长maxmax不同浓度的同一种物质，其吸收曲不同浓

6、度的同一种物质，其吸收曲线形状相似线形状相似maxmax不变。而对于不同物质，不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和它们的吸收曲线形状和maxmax则不同。则不同。吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依据之一。依据之一。19:55:44讨论：讨论：讨论：讨论：讨论：讨论：不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A A 有差异，在有差异，在maxmax处吸光度处吸光度A A 的差异最大。此特性可作作的差异最大。此特性可作作为物质为物质定量分析的依据定量分析的依据。在在maxmax

7、处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长选择入射光波长的重要的重要依据依据。19:55:443.3.3.3.3.3.电子跃迁与分子吸收光谱电子跃迁与分子吸收光谱电子跃迁与分子吸收光谱电子跃迁与分子吸收光谱电子跃迁与分子吸收光谱电子跃迁与分子吸收光谱物质分子内部三种运动形式：物质分子内部三种运动形式：（1 1）电子相对于原子核的运动；）电子相对于原子核的运动；（2 2）原子核在其平衡位置附近的相对振动；）原子核在其平衡位置附近的相对振动；（3 3）分子本身绕其重心的转动。）分子本身绕其重心的

8、转动。分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。分子的内能：电子能量分子的内能：电子能量Ee、振动能量振动能量Ev、转动能量、转动能量Er之和之和 即即:EEe+Ev+Er evr 19:55:45能级跃迁能级跃迁能级跃迁能级跃迁能级跃迁能级跃迁 电子能级间跃电子能级间跃迁的同时，总伴迁的同时，总伴随有振动和转动随有振动和转动能级间的跃迁。能级间的跃迁。即电子光谱中总即电子光谱中总包含有振动能级包含有振动能级和转动能级间跃和转动能级间跃迁产生的若干谱

9、迁产生的若干谱线而呈现宽线而呈现宽谱带谱带。19:55:45讨论：讨论：讨论：讨论：讨论：讨论：（1 1）转动能级间的能量差转动能级间的能量差r r：0.0050.0050.0500.050eVeV，跃迁跃迁产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱；产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱；（2 2）振动能级的能量差振动能级的能量差v v约为：约为：0.050.05eVeV，跃迁产跃迁产生的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子振动光谱；生的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子振动光谱；（3 3）电子能级的能量差电子能级的能量差e e较大较大1 12020eVeV。电子跃迁产生电

10、子跃迁产生的吸收光谱在紫外的吸收光谱在紫外可见光区，紫外可见光区，紫外可见光谱或分子的电可见光谱或分子的电子光谱；子光谱；19:55:46讨论：讨论：讨论：讨论：讨论：讨论：（4 4）吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的）吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况，是物质能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况，是物质定性定性的依据；的依据；（5 5）吸收谱带的强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有关，）吸收谱带的强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有关，也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的摩也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的

11、摩尔吸光系数尔吸光系数maxmax也作为定性的依据。也作为定性的依据。不同物质的不同物质的maxmax有时有时可能相同，但可能相同，但maxmax不一定相同；不一定相同；（6 6）吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比，）吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比，定定量分析的依据量分析的依据。19:55:46二、有机物吸收光谱与电子跃迁二、有机物吸收光谱与电子跃迁二、有机物吸收光谱与电子跃迁二、有机物吸收光谱与电子跃迁二、有机物吸收光谱与电子跃迁二、有机物吸收光谱与电子跃迁ultraviolet spectrometry of organic compoundsultraviolet s

12、pectrometry of organic compoundsultraviolet spectrometry of organic compounds1 1紫外紫外可见吸收光谱可见吸收光谱 有机化合物的紫外可见吸收光谱是三种电子跃迁的结果：电子、电子、n电子。分子轨道理论分子轨道理论：成键轨道反键轨道。当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反键轨道)跃迁。主要有四种跃迁四种跃迁所需能量大小顺序大小顺序为：n n n s sp p *s s*RKE,Bnp p ECOHnp ps sH19:55:472 2 2 2 2 2跃迁跃迁跃迁跃迁跃迁跃迁 所需能量最大；电子只有吸收远紫外

13、光的能量才能发生跃迁；饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区；吸收波长 104Fe2+与邻菲罗啉配合物的紫外吸收光谱属于此。三、无机化合物的紫外三、无机化合物的紫外三、无机化合物的紫外三、无机化合物的紫外三、无机化合物的紫外三、无机化合物的紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱可见吸收光谱可见吸收光谱可见吸收光谱可见吸收光谱19:55:52 A.配体微扰的金属离子配体微扰的金属离子d-d电子跃迁和电子跃迁和 f-f 电子跃迁电子跃迁 在配体的作用下过渡金属离子的d轨道和镧系、锕系的f轨道裂分，吸收辐射后，产生d一一d、f 一一f 跃迁；必须在配体的配位场作用下才可能产生也称配位场跃迁配位场跃迁；摩尔吸收

14、系数很小，对定量分析意义不大。B.B.金属离子微扰的配位体内电子跃迁金属离子微扰的配位体内电子跃迁 金属离子的微扰，将引起配位体吸收波长和强度的变化。变化与成键性质有关，若共价键和配位键结合，则变化非常明显。2、配位场跃迁配位场跃迁：19:55:53四、常用术语四、常用术语四、常用术语四、常用术语四、常用术语四、常用术语1 1、生色团：、生色团：最有用的紫外可见光谱是由和n跃迁产生的。这两种跃迁均要求有机物分子中含有不饱和基团。这类含有键的不饱和基团称为生色团。简单的生色团由双键或叁键体系组成，如乙烯基、羰基、亚硝基、偶氮基NN、乙炔基、腈基CN等。2 2、助色团：、助色团：有一些含有n电子的

15、基团(如OH、OR、NH、NHR、X等)，它们本身没有生色功能(不能吸收200nm的光)，但当它们与生色团相连时，就会发生n共轭作用，增强生色团的生色能力(吸收波长向长波方向移动，且吸收强度增加)，这样的基团称为助色团。19:55:54苯环上发色基团对吸收带的影响苯环上发色基团对吸收带的影响苯环上发色基团对吸收带的影响苯环上发色基团对吸收带的影响苯环上发色基团对吸收带的影响苯环上发色基团对吸收带的影响19:55:54苯环上助色基团对吸收带的影响苯环上助色基团对吸收带的影响苯环上助色基团对吸收带的影响苯环上助色基团对吸收带的影响苯环上助色基团对吸收带的影响苯环上助色基团对吸收带的影响19:55:

16、553 3 3 3 3 3、红移与蓝移、红移与蓝移、红移与蓝移、红移与蓝移、红移与蓝移、红移与蓝移 有机化合物的吸收谱带常常因引入取代基或改变溶剂使最大吸收波长max和吸收强度发生变化:max向长波方向移动称为红移红移，向短波方向移动称为蓝移蓝移(或紫移)。吸收强度即摩尔吸光系数增大或减小的现象分别称为增色效应或减色效应，如图所示。19:55:56 4、增色效应与减色效应 5、强带和弱带 6、R带：含杂原子的生色团的n*跃迁产生 7、K带：共轭非封闭环体系的共轭非封闭环体系的p p p p*跃迁跃迁 8、B带：由芳香族化合物的*跃迁产生 精细结构吸收带 9、E带：由芳香族化合物的*跃迁产生 1

17、9:55:561.1.1.1.1.1.共轭效应共轭效应共轭效应共轭效应共轭效应共轭效应五、影响紫外五、影响紫外五、影响紫外五、影响紫外五、影响紫外五、影响紫外-可见吸收光谱的因素可见吸收光谱的因素可见吸收光谱的因素可见吸收光谱的因素可见吸收光谱的因素可见吸收光谱的因素共轭效应是体系形成共轭大p键，结果使各能级间的能量差减小，使吸收波长红移。共轭不饱和键越多，红移月明显，同时吸收强度也加强。19:55:572.2.2.2.2.2.溶剂效应溶剂效应溶剂效应溶剂效应溶剂效应溶剂效应COCO非极性非极性 极性极性 n p p*p p*n n p n pn p*跃迁：兰移；兰移；p p*跃迁：红移；19

18、:55:57CCCCp p*p p*n p p p p p 非极性非极性 极性极性 n p溶剂极性对溶剂极性对 p p-p p*跃迁谱带的影响跃迁谱带的影响p p*跃迁：红移；19:55:58COCOn p p*p p*n n p n p无溶剂效应极性溶剂效应溶剂极性对溶剂极性对 n-p p*跃迁谱带的影响跃迁谱带的影响n p*跃迁：兰移；兰移；19:55:58CHCH3CHCH3COCH319:55:59溶剂的影响溶剂的影响溶剂的影响溶剂的影响溶剂的影响溶剂的影响1：乙醚2：水12250300苯酰丙酮 非极性 极性n p*跃迁：兰移；兰移；p p*跃迁：红移；极性溶剂使精细结构消失；19:5

19、5:593.pH3.pH3.pH的影响的影响的影响的影响的影响的影响 化合物在不同pH条件下存在的形体不同，吸收峰的位置会发生变化NH2+HNH3吸收峰：230 nm 280nm吸收峰：203 nm 254 nmOHOH-H+O-吸收峰：210.5 nm 270 nm吸收峰：235 nm 287nm19:56:00第九章第九章第九章 紫外吸收光谱紫外吸收光谱紫外吸收光谱分析法分析法分析法一、仪器的基本一、仪器的基本构造构造general process二、分光光度计的类型二、分光光度计的类型types of spectrometer 第二节第二节第二节 紫外紫外紫外可见分光可见分光可见分光光度

20、计光度计光度计ultraviolet spectrometryultraviolet spectrometryultraviolet spectrometryultraviolet spectrometerultraviolet spectrometerultraviolet spectrometer19:56:01仪器仪器仪器 紫外-可见分光光度计19:56:01一、基本组成一、基本组成一、基本组成 general processgeneral processgeneral process光源单色器样品室检测器显示1.1.光源光源 在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具有足够的辐射强

21、度、较好的稳定性、较长的使用寿命。可见光区：钨灯作为光源，其辐射波长范围在3202500 nm。紫外区：氢、氘灯。发射185400 nm的连续光谱。19:56:02 2.2.2.单色器单色器单色器 将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任波长单色光的光学系统。入射狭缝：入射狭缝：光源的光由此进入单色器；准光装置：准光装置：透镜或返射镜使入射光成为平行光束；色散元件：色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅；棱镜或光栅；聚焦装置：聚焦装置：透镜或凹面反射镜，将分光后所得单色光聚焦至出射狭缝；出射狭缝出射狭缝。19:56:033.3.3.样品室样品室样品室 样品室放置各种类型的吸收池（比色

22、皿）和相应的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池两种。在紫外区须采用石英池紫外区须采用石英池，可见区一可见区一般用玻璃池。般用玻璃池。4.4.检测器检测器 利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号，常用的有光电池、光电管或光电倍增管。5.5.结果显示记录系统结果显示记录系统 检流计、数字显示、微机进行仪器自动控制和结果处理19:56:03二、分光光度计的类型二、分光光度计的类型二、分光光度计的类型 types of spectrometertypes of spectrometertypes of spectrometer 1.1.单光束单光束 简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或

23、透光度，一般不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器具有很高的稳定性。2.2.双光束双光束 自动记录，快速全波段扫描。可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响，特别适合于结构分析。仪器复杂，价格较高。19:56:043.3.双波长双波长 将不同波长的两束单色光(1、2)快束交替通过同一吸收池而后到达检测器。产生交流信号。无需参比池。=12nm。两波长同时扫描即可获得导数光谱。19:56:05光路图光路图光路图光路图光路图光路图19:56:05 4、多通道分光光度计 5、光导纤维探头式分光光度计19:56:06第九章第九章第九章第九章第九章第九章 紫外吸收光谱紫外吸收光谱紫外吸收光谱紫外吸收

24、光谱紫外吸收光谱紫外吸收光谱分析法分析法分析法分析法分析法分析法一、一、定性、定量分析定性、定量分析qualitative and quanti-tative analysis二、二、有机物结构确定有机物结构确定structure determination of organic compounds第三节第三节第三节第三节第三节第三节 紫外吸收紫外吸收紫外吸收紫外吸收紫外吸收紫外吸收光谱的应用光谱的应用光谱的应用光谱的应用光谱的应用光谱的应用ultraviolet ultraviolet ultraviolet spectrospectrospectro-photometry,UVphotom

25、etry,UVphotometry,UVapplications of UVapplications of UVapplications of UV19:56:06 1.1.可获得的结构信息可获得的结构信息（1）200-400nm 无吸收峰。饱和化合物，单烯。（2）270-350 nm有吸收峰（=10-100）醛酮 n*跃迁产生的R 带。（3）250-300 nm 有中等强度的吸收峰（=200-2000）,芳环的特征 吸收（具有精细解构的B带）。（4）200-250 nm有强吸收峰（104），表明含有一个共轭体系（K）带。共轭二烯：K带（230 nm）；不饱和醛酮：K带230 nm，R带310

26、-330 nm260nm,300 nm,330 nm有强吸收峰，3,4,5个双键的共轭体系。一、定性分析一、定性分析一、定性分析一、定性分析一、定性分析一、定性分析 qualitative analysisqualitative analysisqualitative analysis19:56:07 2.比较法比较法通过对未知物纯样品的紫外吸收图与标准纯样品的紫外吸收通过对未知物纯样品的紫外吸收图与标准纯样品的紫外吸收图或标准吸收图比较进行定性分析。图或标准吸收图比较进行定性分析。（同溶剂同浓度，同溶剂同浓度，max，max都相同，可能是一个化合物）有机化合物紫外吸收光谱：反映结构中生色团和

27、助色团的特性，不完全反映分子特性；标准谱图库：46000种化合物紫外光谱的标准谱图 The sadtler standard spectra,Ultraviolet；Organic Electronic Spectral Data 19:56:083.3.3.定性判别紫外吸收波长经验规则定性判别紫外吸收波长经验规则定性判别紫外吸收波长经验规则 计算不饱和有机化合物最大吸收波长的经验规计算不饱和有机化合物最大吸收波长的经验规则：有伍德沃德（则：有伍德沃德（Woodward）规则和斯科特）规则和斯科特（Scott）规则。）规则。1.伍德沃德规则伍德沃德规则 max=基基+ni i 它是计算共轭二烯

28、、多烯烃及共轭烯酮类化合物它是计算共轭二烯、多烯烃及共轭烯酮类化合物*跃迁最大吸收波长的经验规则，如表跃迁最大吸收波长的经验规则，如表13.6和表和表13.7所示。计算时，先从未知物的母体对照表得到所示。计算时，先从未知物的母体对照表得到一个最大吸收的基数，然后对连接在母体中一个最大吸收的基数，然后对连接在母体中电子电子体系体系(即共轭体系即共轭体系)上的各种取代基以及其他结构因上的各种取代基以及其他结构因素按上所列的数值加以修正，得到该化合物的最大素按上所列的数值加以修正，得到该化合物的最大吸收波长。吸收波长。19:56:09表表表表表表13-6 13-6 13-6 计算共轭二烯计算共轭二烯

29、计算共轭二烯计算共轭二烯计算共轭二烯计算共轭二烯 maxmaxmax生色团max/nm217214253助色团max/nm每扩展一个共轭双键共轭体系上的环外双键烷基-R-OCOCH3-O-R-Cl-SR-NH2305506173060CHCHCHCH19:56:09AcO母体同环 253 nm三个环外双键 3x5=15 二个扩展共轭双键 2X30=60 五个取代烷基 5X5=25 酰氧取代基 1X0=0计算值 353nm实测值 355nm19:56:1019:56:112.2.2.斯科特（斯科特（斯科特（ScootScootScoot）规则）规则）规则 试计算芳香族羰基化合物衍生物的最大吸收波

30、长的经验规则。计算方法与伍德沃德规则相同。表13.8列出了计算数据 COXX=烷 基R 246 nmX=H 250 nmX=-OH,-OR 230 nm19:56:11计算芳香族羰基衍计算芳香族羰基衍计算芳香族羰基衍计算芳香族羰基衍计算芳香族羰基衍计算芳香族羰基衍生物吸收波长生物吸收波长生物吸收波长生物吸收波长生物吸收波长生物吸收波长COXX=烷 基R 246 nmX=H 250 nmX=-OH,-OR 230 nm19:56:131 1 1、顺反异构体的判别、顺反异构体的判别、顺反异构体的判别、顺反异构体的判别、顺反异构体的判别、顺反异构体的判别CCHHCCHH顺式：max=280nm；ma

31、x=10500反式：max=295.5 nm；max=29000共平面产生最大共轭效应，max大2、互变异构异构体的测定、互变异构异构体的测定：酮式：max=204 nm；无共轭 烯醇式：max=243 nm H3CCH2CCOEtOOH3CCHCCOEtOHO二、二、二、二、二、二、结构分析结构分析结构分析结构分析结构分析结构分析19:56:14 3、构象的判断 I的C-X键为直立键，II的为平伏键构象I构象IICXOCXO I中C=Op电子与C-X键的s电子重叠更大-卤代酮19:56:14三、定量分析三、定量分析三、定量分析三、定量分析三、定量分析三、定量分析 依据：朗伯依据：朗伯-比耳定

32、律比耳定律 吸光度：A=b c 透光度：-lgT=b c分光光度法被广泛的应用在各个领域，环境、医分光光度法被广泛的应用在各个领域，环境、医药、石油等测定无机、有机微量成份。由于操作药、石油等测定无机、有机微量成份。由于操作简单，仪器廉价，一般说是常用的首选方法。简单，仪器廉价，一般说是常用的首选方法。19:56:151 1 1 1 1 1、测量条件的选择、测量条件的选择、测量条件的选择、测量条件的选择、测量条件的选择、测量条件的选择（1）波长（吸光度值大且背景吸收低）（2）狭缝（吸光度值不减小时的最大狭缝宽度）（3）吸光度值（测定值在一定范围，以使测定的相对 误差较小）（4）有色化合物的形式

33、（a)溶液的pH (b)显色剂用量（c)时间 (d)温度 (e)试剂加入顺序 (f)稳定性 (g)掩蔽剂19:56:15 1）选择入射光波长 入射光的波长对测定结果的灵敏度和准确度都有很大的影响。选择时，应先绘制有色溶液的光吸收曲线。然后选用该溶液的最大吸收波长来进行测量。如果试液中某种组分在同样的波长也有吸收，则对测定有干扰，这时，可选另一灵敏度稍低但能避免干扰的入射光波长。19:56:16 2）控制吸光度的范国 由仪器测量误差的讨论中可知，为了使测定结果获得较高的准确度，应该控制溶液的吸光度在一定的范围内，一般要求是0.150.8。控制吸光度范围的方法是改变比色皿的厚度，也可以改变溶液的浓

34、度或试样的质量。3）、选择适当的参比溶液 参比溶液又称空白溶液。在光度分析法中，利用参参比溶液又称空白溶液。在光度分析法中，利用参比溶液调节仪器的吸光度零点、消除显色溶液中其他比溶液调节仪器的吸光度零点、消除显色溶液中其他有色物质的干扰，抵消比色皿壁及溶液对入射光的反有色物质的干扰，抵消比色皿壁及溶液对入射光的反射和吸收的影响等。射和吸收的影响等。19:56:164 4 4）共存离子的影响及其消除）共存离子的影响及其消除）共存离子的影响及其消除 a.共存离子与显色剂生成有色化合物，使测定结果偏高。b.共存离子与被测组分或显色剂生成无色化合物或发生其它反应，降低了被测组分或显色剂的浓度，使测定结

35、果偏低。c.共存离子本身具有颜色。共存离子的影响共存离子的影响19:56:17(1 1）加入适当的掩蔽剂，使干扰离子形成无色的化合物。）加入适当的掩蔽剂，使干扰离子形成无色的化合物。从而降低溶液从而降低溶液中干扰离子的浓度，使干扰消除。中干扰离子的浓度，使干扰消除。(2(2）控制显色条件，消除干扰。一种显色剂对不同金属离子的显色）控制显色条件，消除干扰。一种显色剂对不同金属离子的显色 反反应，所要求的酸度常不相同。因此可以将溶液的酸度控制在适当的范应，所要求的酸度常不相同。因此可以将溶液的酸度控制在适当的范围内，便显色剂只与被测组分反应而不与干扰离子显色。围内，便显色剂只与被测组分反应而不与干

36、扰离子显色。(3(3）改变干扰离子的价态。有些干扰离子在某一价态时与显色剂反应）改变干扰离子的价态。有些干扰离子在某一价态时与显色剂反应生成有色化合物，而在另一价态则无此种反应。在这种情况下，利用生成有色化合物，而在另一价态则无此种反应。在这种情况下，利用氧化还原反应使干扰离子改变价态，以消除干扰。氧化还原反应使干扰离子改变价态，以消除干扰。（4 4）控制测量条件，如入射光的波长、空白溶液等，以消除某些干扰）控制测量条件，如入射光的波长、空白溶液等，以消除某些干扰离子的影响。离子的影响。（5 5）采用适当的分离方法将干扰离子分离。）采用适当的分离方法将干扰离子分离。消除共存离子的干扰主要有以下

37、几种方法：19:56:182 2 2 2 2 2、单组份分析、单组份分析、单组份分析、单组份分析、单组份分析、单组份分析（1）目视比色法：用眼睛观察、比较溶液颜色深度以确定物质含量的方法称为目视比色法。将一系列不同量的标准溶液依次加入各比色管中，再分别加入等量的显色剂和其他试剂，并控制其他实验条件相同，最后稀释至同样体积，配成一套颜色逐渐加深的标准色阶。将一定量的被测溶液置于另一比色管中，在同样条件下进行显色，并稀释至同样体积，从管口垂直向下（有时由侧面）观察颜色。如果被测溶液与标准系列中某溶液的颜色相同，则被测溶液的浓度就等于该标准溶液的浓度。如果被测试液浓度介于相邻两种标准溶液之间，则试液

38、的浓度就介于这两个标准溶液浓度之间。19:56:18（2 2 2）准曲线法）准曲线法）准曲线法）准曲线法）准曲线法）准曲线法 根据朗伯比耳定律，保持根据朗伯比耳定律，保持液层厚度，入射光波长和液层厚度，入射光波长和其它测量条件也不变，则在一定浓度范围内，所测得吸光度与溶液中待测物质的浓度成正比。因此，配制一系列已知的具有不同浓度的标准溶液，分别在选定波长处测其吸光度A，然后以标准溶液的浓度c为横坐标，以相应的吸光度A为纵坐标，绘制出Ac关系关系曲线曲线。如果符合光的吸收定律，则可获得一条直线，称为标准曲线或称工作曲线。在相同条件下测量样品溶液的吸光度，就可以从标准曲线上查出样品的浓度。Ac19

39、:56:19（3 3 3）加入标准法加入标准法加入标准法加入标准法加入标准法加入标准法 所谓的加入标准法，即在一定浓度的试样溶液测定吸光度A0后，加入合适浓度的标准溶液，再测吸光度A1，或再加几次标准溶液，得A2,A3吸光度，计算或作图外推求试样浓度的方法。即：A0=kC样；A1=k(C样C标）设试样体积为V0;加入的标准溶液体积为V标，则：A1=k(C样V0+C标V标)/(V0+V标），联解方程可求出C样。或用A对C标作图，外推求出C样。19:56:203.3.3.二元混合组分的测定二元混合组分的测定二元混合组分的测定二元混合组分的测定二元混合组分的测定二元混合组分的测定混合混合溶液溶液里两

40、里两组分组分的测的测定有定有如图如图125的三的三种情种情况：况：19:56:21 （a）若1和2两组分的最大吸收峰互不重合，而且在1组分的最大吸收波长1处，2组分没有吸收；或在2组分的最大吸收波长2处，1组分无吸收。这样比较简单，按单组分测定方法测1和2两组分即可。（b）若1和2组分在混合溶液中的吸光光谱曲线如图125(b)所示，则当1和二混合在一起时，在1组分的最大吸收波长处，2组分无吸收，所以只需在1处测定1组分。但在2处所测定吸光度是1和2的总吸收，因此必须事先测得1组分在2的，先从1测出1组分，再从叠加处得的和量中减去组分1。19:56:21 (c)(c)(c)这种情况比较复杂，要解

41、一这种情况比较复杂，要解一这种情况比较复杂，要解一这种情况比较复杂，要解一这种情况比较复杂，要解一这种情况比较复杂，要解一个一元二次方程。个一元二次方程。个一元二次方程。个一元二次方程。个一元二次方程。个一元二次方程。11111222221 21212121 2121212AAAccAAAcc解线性方程组法解线性方程组法 步骤：步骤：babababaAEEAEE22221111；和测定；和测定bbaababaCECEAAA11111bbaababaCECEAAA22222bababbabbaaEEEEEAEAC12211221babaabaababEEEEEAEAC1221211219:56:

42、22等吸收双波长法等吸收双波长法 步骤：步骤：babababaAAAAAA222111babbaabababaAAAAAAAAA )()(212121aaAAa2121和的等吸收点选bbbbbbbbaCECEEAAA )(2121bbabbbabEAEEAC2119:56:234.4.4.三元络合物的应用三元络合物的应用三元络合物的应用 所谓的三元络合物是指由三个组分所形成所谓的三元络合物是指由三个组分所形成的络合物。目的是提高灵敏度和选择性。的络合物。目的是提高灵敏度和选择性。例：Co(H2O)3(NH3)32+淡红色 Co(H2O)2(NH3)42+暗红色 Co(H2O)(NH3)52+红

43、色 Co(NH3)62+黄色19:56:245 5 5、导数分光光度法、导数分光光度法、导数分光光度法、导数分光光度法、导数分光光度法、导数分光光度法导数值的测定方法导数值的测定方法p2561、峰、峰-谷法谷法2、基线法、基线法3、峰、峰-零法零法19:56:24 6、纯度的检查、纯度的检查 某些有机溶剂中的杂质存在与否的判断某些有机溶剂中的杂质存在与否的判断 有机物质含量的判断有机物质含量的判断 7、氢键强度的测定、氢键强度的测定 利用同一物质在不同极性溶剂利用同一物质在不同极性溶剂np p 跃迁吸收跃迁吸收带的位置差异估测氢键的强弱带的位置差异估测氢键的强弱19:56:251.1.1.磷钼

44、兰法测定核酸磷钼兰法测定核酸磷钼兰法测定核酸磷钼兰法测定核酸磷钼兰法测定核酸磷钼兰法测定核酸中的磷中的磷中的磷中的磷中的磷中的磷max=660nm四、分光光度法的四、分光光度法的四、分光光度法的应用实例应用实例应用实例19:56:262.2.2.铁的测定铁的测定铁的测定pH控制在56,最大吸收在max=512nm,=1.1104Lmol-1cm-119:56:273 3 3 3 3 3 配合物的组成比的测定配合物的组成比的测定配合物的组成比的测定配合物的组成比的测定配合物的组成比的测定配合物的组成比的测定1.摩尔比法（饱和法）摩尔比法（饱和法）2.等摩尔连续变化法（等摩尔连续变化法（Job法）

45、法）19:56:27光度滴定法光度滴定法光度滴定法光度滴定法光度滴定法光度滴定法 依据滴定过依据滴定过程中被滴定溶程中被滴定溶液的吸光度突液的吸光度突变来确定滴定变来确定滴定终点的方法。终点的方法。只要滴定溶液只要滴定溶液中被测物质、中被测物质、滴定剂、产物滴定剂、产物任意物质在紫任意物质在紫外可见有吸外可见有吸收都可作为判收都可作为判别依据。别依据。19:56:28立体结构和互变结构的确定立体结构和互变结构的确定立体结构和互变结构的确定立体结构和互变结构的确定立体结构和互变结构的确定立体结构和互变结构的确定CCHHCCHH顺式：max=280nm；max=10500反式：max=295.5

46、nm；max=29000共平面产生最大共轭效应，max大互变异构互变异构：酮式：max=204 nm；无共轭 烯醇式：max=243 nm H3CCH2CCOEtOOH3CCHCCOEtOHO19:56:28例例例例例例3,3,3,判别分光光度法的几种典型图判别分光光度法的几种典型图判别分光光度法的几种典型图判别分光光度法的几种典型图判别分光光度法的几种典型图判别分光光度法的几种典型图19:56:29 例：钛钛-H-H2 2O O2 2和钒和钒-H-H2 2O O2 2络合物的最大吸收络合物的最大吸收波长分别在波长分别在415nm415nm和和455nm455nm处，取处，取50.00mL 5

47、0.00mL 1.061.061010-3-3mol/Lmol/L钛钛-H-H2 2O O2 2溶液，定容溶液，定容100mL,100mL,以以1cm1cm比色皿在比色皿在415nm415nm和和455nm455nm处测得吸光度处测得吸光度分别为分别为0.4350.435和和0.246;0.246;取取25.00mL 25.00mL 6.286.281010-3-3mol/L mol/L 钒钒-H-H2 2O O2 2溶液，定容溶液，定容100mL,100mL,以以1cm1cm比色皿在比色皿在415nm415nm和和455nm455nm处测得吸光度处测得吸光度分别为分别为0.2510.251和

48、和0.3770.377。取。取20.00mL20.00mL钛钒混合钛钒混合液，加入液，加入H H2 2O O2 2显色后定容为显色后定容为100mL100mL，以上述，以上述相同的条件测得相同的条件测得A A415415=0.645,=0.645,A A455455=0.553,=0.553,求原混合液中钛和钒的浓度。求原混合液中钛和钒的浓度。19:56:29 =8.21102 Lmol-1cm-1 =4.64102 Lmol-1cm-1 =1.60102 Lmol-1cm-1 =2.40102 Lmol-1cm-13Ti4151006.112435.03Ti4551006.12246.03V

49、4151028.64251.03V4551028.64377.0VV455TiTi455455VV415TiTi415415bcbcAbcbcAmol/L1026.1mol/L1039.53V4Ticc)mol/L(1030.651026.1)mol/L(1067.251039.533V34Ticc原原解解:19:56:304.4.4.4.4.4.解析示例解析示例解析示例解析示例解析示例解析示例 有一化合物C10H16由红外光谱证明有双键和异丙基存在，其紫外光谱 max=231 nm（9000），此化合物加氢只能吸收2克分子H2，确定其结构。解：计算不饱和度 =3；两个双键；共轭？加一分子氢 max=231 nm，可能的结构 计算 max ABCD max：232 273 268 268 max=非稠环二烯（a,b）+2 烷基取代+环外双键 =217+25+5=232（231）